Las operaciones de conjuntos borrosos son generalizaciones de las operaciones de conjuntos clásico . Hay más de una generalización posible. Las operaciones más utilizadas se denominan operacionesestándar de conjuntos borrosos. Hay tres operaciones: complementos borrosos, intersecciones borrosas y uniones borrosas .
Operaciones estándar de conjuntos borrosos
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Sean A y B conjuntos borrosos, donde A, B ⊆ U, u es cualquier elemento (por ejemplo, valor) en el universo U: u ∈ U.
Complemento estándar:
El complemento, a veces, se denota por ∁A o A∁, en lugar de ¬A.
de modo que para todo x,y ∈ [0,1] se cumple lo siguiente:
u(x, y) = n( i( n(x), n(y) ) )
(relación generalizada de De Morgan).[1] Esto implica los axiomas proporcionados en detalle, a continuación.
Complementos borrosos
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μA(x) se define como el grado en que x pertenece a A. Sea ∁A un complemento borroso de A de tipo c. Entonces μ∁A(x) es el grado en que x pertenece a ∁A, y el grado en que x no pertenece a A. (μA(x) es por lo tanto, el grado en que x no pertenece a ∁A.) Sea un complemento ∁ A definido por una función
c es una involución, lo que significa que c (c(a)) = a para cada a ∈ [0,1]
c es un negador fuerte (conocido también como complemento borroso ).
Una función c que satisface los axiomas c1 y c3 tiene al menos un punto fijo a* con c(a*) = a*, y si también se cumple el axioma c2, hay exactamente un punto fijo. Para el negador estándar c(x) = 1-x, el único punto fijo es a* = 0.5.[2]
La intersección de dos conjuntos borrosos A y B se realiza, generalmente, por medio de una operación binaria en el intervalo unitario, una función de la forma
i: [0,1]×[0,1] → [0,1].
Para todo x ∈ U : μA ∩ B (x) = i [μA(x), μB(x)].
Axiomas para la intersección borrosa
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Axioma i1. Condición de contorno
i(a, 1) = a
Axioma i2. Monotonicidad
b ≤ d implica i(a, b) ≤ i(a, d)
Axioma i3. Conmutatividad
i(a, b) = i(b, a)
Axioma i4. Asociatividad
i(a, i(b, d)) = i(i(a, b), d)
Axioma i5. Continuidad
i es una función continua
Axioma i6. Subidempotencia
i(a, a) < a para todo 0 < a < 1
Axioma i7. Monotonicidad estricta
i(a1, b1) < i(a2, b2) si a1 < a2 y b1 < b2
Los axiomas i1 hasta i4 definen una t-norma (también conocida como intersección difusa ). La t-norma estándar min es la única t-norma idempotente (es decir, i(a1, a1) = a para todo a ∈ [0,1]).[2]
Uniones borrosas
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La unión de dos conjuntos borrosos A y B se especifica generalmente, a través de una operación binaria sobre la función de intervalo unitario, de la forma
a1 < a2 y b1 < b2 implica que u(a1, b1) < u(a2, b2)
Los axiomas u1 hasta u4 definen una t-conorma (también conocida como s-norma o unión difusa ). La t-conorma max estándar es la única t-conorma idempotente (es decir, u(a1, a1) = a para todo a ∈ [0,1]).[2]
Operaciones de agregación
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Las operaciones de agregación en conjuntos borrosos son mediante las cuales varios conjuntos borrosos se combinan de una manera deseable para producir un único conjunto borroso.
La operación de agregación en n conjuntos difusos (2 ≤ n) se define mediante una función
h: [0,1] n → [0,1]
Axiomas para operaciones de agregación de conjuntos borrosos
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Axioma h1. Condición de contorno
h(0, 0, ..., 0) = 0 and h(1, 1, ..., 1) = uno
Axioma h2. Monotonicidad
Para cualquier par <a1, a2, ..., an> y <b1, b2, ..., bn> de n-tuplas tales que ai, bi ∈ [0,1] para toda i ∈ Nn, si ai ≤ bi para todo i ∈ Nn, entonces h(a1, a2, ...,an) ≤ h(b1, b2, ..., bn); es decir, h es monótonamente creciente en todos sus argumentos.
↑Beg, Ismat; Ashraf, Samina (marzo de 2009). «Similarity measures for fuzzy sets». Applied and Computational Mathematics.
↑ abcGünther Rudolph: Computational Intelligence (PPS), TU Dortmund, Algorithm Engineering LS11, Winter Term 2009/10. Note that this power point sheet may have some problems with special character rendering
Bibliografía
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Klir, George J.; Bo Yuan (1995). Fuzzy Sets and Fuzzy Logic: Theory and Applications. Prentice Hall. ISBN978-0131011717.
Enlaces externos
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Lofti A. Zadeh. Conjuntos borrosos. Información y Control, 8:338–353, 1965
Esta obra contiene una traducción derivada de «Fuzzy set operations» de Wikipedia en inglés, concretamente de esta versión del 19 de junio de 2022, publicada por sus editores bajo la Licencia de documentación libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.